第十二章 简单机械 章末检测-2025-2026学年人教版八年级下册物理

**基本信息** 本卷为初中物理第十二章简单机械单元卷，通过生活实例（如独轮车、燕尾夹）、传统文化（《天工开物》耒耜）及科技情境（起重机），系统考查杠杆平衡条件、滑轮组机械效率等核心知识，注重物理观念建构与科学思维培养，适配单元复习巩固。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|10题|杠杆分类、滑轮特点、功与功率辨析|结合《天工开物》考查杠杆应用，体现文化传承| |填空题|5题|机械效率计算、摩擦力影响因素|联系台风救灾（拉树）等实际场景，强化物理观念| |实验题|2题|杠杆平衡条件探究、滑轮组效率测量|设计多变量对比实验，培养科学探究能力| |计算题|2题|滑轮组功与功率计算、机械效率综合|以起重机运货为情境，考查科学推理与问题解决|

第十二章简单机械 章末检测 一、单选题 1．关于生活中机械的描述，下列说法正确的是（　　） A．越省力的杠杆，做功时功率越大 B．使用滑轮组提升重物时，可以省力，但不能省功 C．挖掘机的功率越大，机械效率越高 D．吊车竖直吊着重物沿水平方向运动一段距离，吊索对重物的拉力做了功 2．我国很早就有使用滑轮的记载。关于图中使用滑轮提升重物的说法正确的是（　　） A．甲图是动滑轮，可以省力 B．甲图是定滑轮，改变了用力方向 C．乙图是定滑轮，可以省力 D．乙图是动滑轮，改变了用力方向 3．如图，甲、乙两人用不同的装置，在相同时间内把质量相等的货物匀速提升到同一平台。不计摩擦，下列说法正确的是（　　） A．两人做的有用功一样多 B．甲所用装置的机械效率高 C．乙做的总功比甲做的多 D．甲的拉力大于乙的拉力 4．两个完全相同的滑轮，分别以图中两种方式，将重为G的物体以相同的速度匀速竖直提升相同高度，不计绳重和摩擦，甲、乙的机械效率η甲、η乙，拉力F1、F2做的功分别为W甲和W乙、功率分别为P甲和P乙，下列判断正确的是（　　） A． B．η甲＜η乙 C． D． 5．《天工开物》是明代宋应星的科技巨著，它系统记载的农工技艺，为后世提供了人与自然和谐共生的智慧。《天工开物·乃粒》记载了古人用“耒耜”耕地的场景，如下图所示。为了更容易开垦硬土壤，下列做法最合理的是（　　） A．给耒耜安装更宽大的脚踏板 B．将耒耜的手柄加长 C．在耒耜上加绑更多的物体 D．把耒耜的刃口磨得更锋利 6．如图所示，重为G的物体在不同简单机械中均处于平衡状态（不计机械自重和摩擦），拉力分别为，则力最小的是（    ） A． B． C． D． 7．如图是搬运泥土的独轮车，使用时可视为杠杆。车和泥土的总重，从A点提起独轮车把手的力是F。独轮车抬起过程中，下列说法正确的是（    ） A．独轮车的重心是支点 B．独轮车属于费力杠杆 C．抬运泥土时，F的力臂是1.6m D．F的大小至少是200N 8．在探究杠杆平衡条件的实验中，杠杆处于水平平衡状态。若在杠杆两端的钩码上分别加挂一个完全相同的钩码，则（　　） A．杠杆不能水平平衡，左端上升 B．杠杆不能水平平衡，右端上升 C．杠杆仍能处于水平平衡状态 D．以上说法都不正确 9．如图所示，一根质地均匀的木杆可绕O点自由转动，在木杆的右端施加一个始终竖直向上的作用力F，使木杆从图示位置缓慢转到水平位置的过程中，力F的大小（　　） A．逐渐变大 B．逐渐变小 C．保持不变 D．先变小，后变大 10．如图所示，竖直固定的测力计下端挂一个滑轮组，已知每个滑轮重均为 50N，滑轮组下端挂有物体B．滑轮组绳的末端通过定滑轮沿水平方向与物体A 相连，此时物体A 在绳的水平拉力作用下向右做匀速直线运动，测力计的示数为 550N，此时物体 B 下降的速度大小为 5cm/s。若不计绳重及滑轮的摩擦，A所受摩擦力大小为A 重力的十分之一，g取 10N/kg，则下列说法中正确的是（　　） A．物体A 所受摩擦力大小为 275N B．物体B的重力大小为 700N C．物体A 移动的速度为 1.5m/s D．物体A 的重力为 250N 二、填空题 11．工人用如图所示的滑轮组将重为120N的重物A匀速竖直提升5m，该过程滑轮组的机械效率为75%，额外功为______J；不计绳重与摩擦，用该滑轮组匀速提升一个比A更重的物体，则滑轮组的机械效率______（填“增大”“减小”或“不变”）。 12．如图所示，小明同学想把被台风刮倒的甲树拉正，他把绳子的一端系在乙树上，然后绕过甲树用力拉绳子，这样做时甲的树干相当于_________（选填“动滑轮”“定滑轮”或“杠杆”）。如果不计绳重和摩擦，甲树受到500N拉力，则小明对绳子的拉力为_________N。 13．小明把一个旧轮胎移到小区门口的垃圾站分类回收，轮胎上刻有花纹是通过增大______的方法来增大轮胎和地面间的摩擦力；小明在移动过程中发现把轮胎立起来滚动比拖动更省力，这是因为相同条件下滚动摩擦______滑动摩擦（选填“大于”“小于”或“等于”）；小明推动轮胎滚上某个高为6cm台阶时，请画出小明对轮胎施加的最小力F及其力臂______，已知该轮胎直径为60cm， 重力为80N，则该最小力F=______N。 14．如图（a）所示是______滑轮。如图（b）所示滑轮在竖直向上的拉力F作用下，将5牛的重物匀速提升0.2米。若不计滑轮自重及摩擦，则拉力F为______牛，绳子自由端移动的距离s为______米。 15．如图甲是同学们常用的燕尾夹，AB=BC当用力摁住C点打开该夹子时，此时夹子可近似看作______（选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆。如图乙所示，螺纹______（选填“密”或“稀”）一些的螺丝钉拧起来更省力。图丙中，用剪刀将一张纸片缓慢地一刀剪断的过程中，阻力臂L臂和动力F动的变化情况是L臂______，F动______。 三、作图题 16．如图所示是萌萌向下压动活塞式抽水机压杆，向外抽水时的情景，其压杆可视为一个杠杆，请在图中画出杠杆所受的阻力及最小的动力。 四、实验题 17．利用如图所示装置探究杠杆的平衡条件。 次数 F1/N L1/cm F2/N L2/cm 1 1 10 2 5 2 2 10 1 20 3 2 15 3 10 (1)实验前，小明将木尺的中间挂在支架上作为杠杆，静止如图甲所示，此时杠杆处于______（填“平衡”或“不平衡”）状态，为使杠杆在水平位置平衡，可将杠杆两端的平衡螺母向______（填“左”或“右”）调节； (2)在杠杆两端加挂钩码，并移动钩码，使杠杆在水平位置平衡，测出力臂，数据记录如表所示，根据以上数据得出杠杆平衡条件是______； (3)继续实验，调节杠杆平衡后，在杠杆上的A点处挂4个相同钩码，如图乙所示，为使杠杆重新平衡，应在B点挂______个相同钩码； (4)如图丙所示，用弹簧测力计在C处竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡，当弹簧测力计在原位置逐渐向左倾斜时，使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将______（选填“变大”，“变小”或“不变”）； (5)小明继续研究杠杆的机械效率，他们用轻绳悬挂杠杆一端的O点作为支点，在B点用轻绳悬挂总重为G的钩码，在A点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计测拉力F，装置如图丁所示，使杠杆缓慢匀速上升，用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2；则： ①杠杆机械效率的表达式为η=______（用测量的物理量符号表示）； ②若只将测力计的悬挂点由A移至C点，O、B位置不变，仍将钩码提升相同的高度，则测力计的示数将______，杠杆的机械效率将______（两空均选填“变大”“变小”或“不变”）。 18．小明在测量滑轮组机械效率的实验中，所用装置如图所示，实验中每个钩码重2N，测得的数据如下表： 物理量 实验序号 钩码总重 G/N 钩码上升的高度h/m 测力计示数 F/N 测力计移动的距离s/m 机械效率η 1 4 0.1 1.8 0.3 2 6 0.1 2.5 0.3 80% 3 4 0.1 1.5 0.5 53% (1)在实验中，测绳端拉力F时，应尽量竖直向上________拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数。 (2)第1次实验测得的机械效率为________%。 (3)分析表中数据可知：第2次实验是用图________做的。（选填“甲”、“乙”或“丙”） (4)分析第1、2两次实验数据可知：使用同一滑轮组，通过_______（选填“增大”或“减小”）物重，可以提高滑轮组的机械效率；分析第1、3两次实验数据可知：使用不同的滑轮组提升相同的重物，动滑轮个数越多（即动滑轮总重越重），滑轮组的机械效率_______。 (5)根据第1、2两次实验数据分析可知，该滑轮组中动滑轮的重力可能是________。 A．1N B．1.5N C．2N 五、计算题 19．小明利用如图所示的滑轮组给楼上的居民运送物资，重为600N的物资在15s内匀速上升了3m，小明对绳子末端的拉力F的大小为400N。不计绳重和摩擦。求： (1)物资移动的速度； (2)滑轮组的机械效率。 20．小玮同学看到正在建造的楼房地基上有起重机在不停地吊起地面上的建筑材料，于是他查阅了起重机资料，下面是其中某一款塔式起重机简易示意图（如图甲），小玮知道了塔式起重机主要用于房屋建筑中材料的输送及建筑构件的安装。（g取10N/kg） (1)图乙为起重机钢丝绳穿绳简化示意图，若钢丝绳能承受的最大拉力为3×104N，则能吊起货物的质量不能超过多少？（动滑轮重，绳重及摩擦不计） (2)若将重为1.2×104N的货物由地面沿竖直方向匀速提升30m，再沿水平方向移动20m，则此过程中钢丝绳对重物做功多少？ (3)换用如图丙所示滑轮组，在不计绳重和摩擦的情形下，用拉力F将重为8000N的物体匀速在5s时间内提升了0.5m，若滑轮组的机械效率为80%，求该过程中拉力F及其所做功的功率？ 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《第十二章简单机械 章末检测----2025-2026学年人教版物理八年级下学期》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B A A D D B D B C B 1．B 【详解】A．功率是表示做功快慢的物理量，与做功的多少和做功的时间有关，与是否使用省力杠杆无 关，故A错误； B．使用机械可以省力，但不能省功，故B正确； C．功率与机械效率是两个不同的物理量，功率大的机械，机械效率不一定高，故C错误； D．吊车吊着重物沿水平方向运动一段距离，拉力方向竖直向上，重物移动的距离是水平方向的，重物在拉力的方向上没有移动距离，所以拉力对重物没有做功，故D错误。 故选B。 2．A 【详解】AB．甲图的滑轮是动滑轮，可以省力，不能改变力的方向，故A正确，B错误； CD．乙图中的滑轮是定滑轮，不省力，不省距离，可以改变力的方向，故CD错误。 故选A。 3．A 【详解】A．提升物体的重力相等，在相同的时间内物体升高了相同的距离，由W有=Gh可知，两次提升物体所做的有用功相等，故A正确； B．不计绳重和摩擦，使用定滑轮时，额外功为0J，机械效率为100%；使用动滑轮时，要提升动滑轮做额外功，机械效率小于100%；所以两种装置的机械效率η乙>η甲，故B错误； C．根据，，，，所以，故C错误； D．甲的拉力为，乙的拉力为；若，则；若，则；若，则，所以甲的拉力可能大于乙的拉力，也可能小于或等于乙的拉力，故D错误。 故选A。 4．D 【详解】A．甲是定滑轮，不计绳重和摩擦，甲的拉力为 乙是动滑轮，乙的拉力为 由于动滑轮重未知，故拉力F1、F2大小未知，故A错误； B．甲是定滑轮，不计绳重和摩擦，没有额外功，甲的机械效率为1，乙是动滑轮，克服动滑轮做功是额外功，故机械效率小于1，故甲的机械效率大于乙的机械效率，故B错误； C．甲定滑轮做的功为 乙动滑轮拉力做的功为 故 故C错误； D．将重为G的物体以相同的速度匀速竖直提升相同高度，说明做功的时间相同，根据可知，功率关系为 故D正确。 故选D。 5．D 【详解】A．给耒耜安装更宽大的脚踏板可以增加脚踏部分的面积，从而减小脚受到的压强，不能增大刀刃口受到的力，不能直接提高未耜对硬土壤的切割能力，故A不符合题意； B．将耒耜的可以改变力臂的长度，能在一定程度上改变人扶犁力的大小，对直接提高未耜对硬土壤的切割能力没有直接的关联，故B不符合题意； C．在耒耜上加绑更多的物体可能会增加未耜的重力和稳定性，不能直接提高耒耜对硬土壤的切割能力，故C不符合题意； D．把耒耜的刃口磨得更锋利可以减小刀口的受力面积，增大刀口对地面的压强，对于开垦硬土壤非常有效，故D符合题意。 故选D。 6．B 【详解】根据定滑轮的特点可知，不省力，在不计机械自重和摩擦的情况下，；由图可知，滑轮组有效绳子段数，在不计机械自重和摩擦的情况下，；设杠杆上一格的长度为，根据杠杆平衡条件则有，解得；当斜面与水平面夹角为时，。所以力最小的是。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 7．D 【详解】A．独轮车的支点是车轮的轴，故A错误； B．独轮车工作时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故B错误； C．抬运泥土时，F的力臂是1.6m+0.4m=2m，故C错误； D．根据杠杆平衡条件得，动力大小至少为 故D正确。 故选D。 8．B 【详解】令一个钩码重为G，杠杆上一小格长度为L，则在杠杆两端的钩码上分别加挂一个完全相同的钩码后，左端拉力为，右端拉力为，左侧力臂，右侧力臂，故，，由于，所以杠杆不能水平平衡，左端会下降、右端会上升。故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 9．C 【详解】将杠杆缓慢地由OA位置拉到水平位置时，根据三角形知识可知，阻力臂与动力臂的比值不变，阻力为杠杆的重力，保持不变，根据杠杆平衡条件 可知，动力 故动力大小不变。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 10．B 【详解】A．对定滑轮受力分析，定滑轮受竖直向下重力G=50N，受测力计向上的拉力，及两段绳子向下的拉力，设每段绳子的拉力为F，定滑轮处于静止的平衡状态，根据平衡条件可得： ，A做匀速直线运动，水平方向拉力  F 与摩擦力  f  平衡，故  f = F = 250N，故A错误； B．根据滑轮组施加的拉力，n表示动滑轮上绳子的段数，此图n=3，，F=250N，代入数据，解得=700N；故B正确； C．动滑轮上绳子段数n = 3 ，由绳速与物速关系得 ，故C错误； D．由题意得A所受摩擦力大小为A 重力的十分之一，因为，解得，故D错误。 故选 B。 11． 200 增大 【详解】[1]利用滑轮组提升重物所做的有用功W有=Gh=120N×5m=600J 用滑轮组提升重物所做的总功 额外功W额​=W总−W有=800J−600J=200J [2]不计绳重与摩擦，根据机械效率的定义可得 ​ 由上式可知，当仅增大提升的物重G时，机械效率会变大。 12． 动滑轮 250 【详解】[1]绕过甲树用力拉绳子，这样做时甲的树干相当于动滑轮，因为：把甲树看成滑轮的话，这个滑轮能够移动。 [2]使用动滑轮最多省一半力，如果不计绳重和摩擦，甲树受到500N拉力，由2段绳子承担拉力，每段绳子上的拉力都是250N，则小明对绳子的拉力为250N。 13． 接触面粗糙程度 小于 24 【详解】[1]轮胎上刻有花纹，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。 [2]相同条件下滚动摩擦小于滑动摩擦，把轮胎立起来滚动比拖动更省力，这是通过变滑动为滚动减小摩擦力。 [3][4]直径为最长的动力臂，阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡条件，此时需施加的动力最小，作图如下： 如下图所示，OA为阻力臂，OB长度为 AB长度为 根据勾股定理，阻力臂OA长度为 根据杠杆平衡条件则有 解得该最小力。 14． 定 2.5 0.4 【解析】【小题1】[1]图（a）中滑轮的轴固定不动，是定滑轮。 [2][3]图（b）中，滑轮的轴随物体一起移动，这是动滑轮。动滑轮可以省一半的力，所以不计滑轮自重及摩擦时，拉力 动滑轮中，绳子自由端移动的距离是物体移动距离的2倍，即 15． 等臂 密 变大 变大 【详解】[1]图中的燕尾夹，支点是B点，动力臂是BC，阻力臂是AB，由于，所以该杠杆属于等臂杠杆。 [2]螺丝钉的螺纹的作用相当于斜面，螺纹密一些的螺丝钉，相当于在斜面的高度不变时，增大斜面的长度，起到省力的作用。 [3]剪刀的轴是支点，剪纸时阻力作用在纸和剪刀的接触点，阻力F阻不变，动力臂L动不变，剪纸时阻力臂L阻逐渐变大，由杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂可知，L阻逐渐变大，F动变大。 16． 【详解】该杠杆所受的阻力就是活塞对杠杆的拉力，作用点在杠杆左端，方向沿着活塞拉杆的方向；在杠杆右端施加的最小的力，则动力臂最长，作用点在杠杆最右端，O点与最右端的连线为最长动力臂，沿着与动力臂垂直的方向，向下压杠杆时，动力臂最长，动力最小，如图所示： 17．(1) 平衡 右 (2)F1L1=F2L2 (3)6 (4)变大 (5) 变大 不变 【详解】（1）[1]静止和匀速转动是杠杆的平衡状态，实验前，小明将木尺的中间挂在支架上作为杠杆，静止如图甲所示，此时杠杆处于平衡状态。 [2]杠杆左端下沉，说明左端重，为使杠杆在水平位置平衡，可将杠杆两端的平衡螺母向右调节，给右端增重。 （2）根据表格数据可知，动力×动力臂=阻力×阻力臂，即F1L1=F2L2。 （3）设每个钩码重力为，杠杆上一格的长度为，根据杠杆平衡条件则有 解得，即为使杠杆重新平衡，应在B点挂6个相同钩码。 （4）当弹簧测力计在原位置逐渐向左倾斜时，阻力和阻力臂不变，动力臂变短，根据杠杆平衡条件可知动力变大，即弹簧测力计的示数将变大。 （5）[1]杠杆机械效率为 [2]若只将测力计的悬挂点由A移至C点，O、B位置不变，仍将钩码提升相同的高度，阻力和阻力臂不变，动力臂变短，根据杠杆平衡条件可知动力变大，即弹簧测力计的示数将变大。 [3]杠杆提升钩码时，对钩码做有用功，克服杠杆重做额外功为 W有+W额=W总 设杠杆重心升高的距离为h，所以有 Gh2+G杠h=Fh1 若只将测力计的悬挂点由A移至C点，钩码还升高相同的高度，杠杆上旋的角度不变，杠杆升高的距离h不变，因此Gh2+G杠h不变，即Fh1不变，根据可知，分母不变，分子不变，所以杠杆的机械效率不变。 18．(1)匀速 (2)74% (3)乙 (4) 增大 越低 (5)A 【详解】（1）在测量绳端拉力时，为了使弹簧测力计的示数稳定且等于拉力的真实值，应尽量竖直向上匀速拉动弹簧测力计，此时系统处于平衡状态，拉力等于测力计示数。 （2）机械效率的公式为 第1次实验中，，，，，代入得 （3）滑轮组中，绳子自由端移动的距离与钩码上升高度的关系为，为承担物重的绳子段数。第2次实验中，，，则 观察装置图：甲图中，乙图中，但乙图钩码数更多，丙图中。第2次实验3个钩码，每个2N，钩码总重为，因此是用乙图做的。 （4）[1]分析第1、2次实验：同一滑轮组，动滑轮重力不变，物重从4N增大到6N，机械效率从约74.1%提高到80%，说明使用同一滑轮组，增大物重可以提高机械效率。 [2]分析第1、3次实验：提升相同物重4N，第3次实验动滑轮个数更多，n=5，动滑轮更重，机械效率从约74.1%降低到53%，说明使用不同滑轮组提升相同重物，动滑轮个数越多，总重越重，滑轮组的机械效率越低。 （5）不计绳重和摩擦时，拉力公式为。第1次实验中，，，，代入得， 由于实际实验中存在绳重和摩擦，动滑轮重力应略小于1.4N，最接近的是A。 故选A。 19．(1) (2)75% 【详解】（1）由图可知，与动滑轮连接的绳子段数n=2，物体上升的高度为3m，则绳子自由端移动的距离为 物资移动的速度为 （2）运送过程中，有用功为 拉力做的总功为 滑轮组的机械效率为 20．(1)6×103kg (2)3.6×105J (3)5000N，1000W 【详解】（1）由图乙可知，该滑轮组由一个定滑轮和一个动滑轮组成，承担物重的绳子段数n=2。在不计动滑轮重、绳重及摩擦的情况下，钢丝绳的拉力与货物重力的关系为。当钢丝绳的拉力达到最大值时，能吊起货物的最大重力为 根据G=mg，能吊起货物的最大质量为 （2）做功的两个必要因素是：作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离。钢丝绳对货物的拉力竖直向上，货物在竖直方向上移动了30m，此过程拉力做功。货物在水平方向移动时，拉力方向与位移方向垂直，此过程拉力不做功。因为货物是匀速提升，所以钢丝绳对货物的拉力等于货物的重力，即 钢丝绳对重物做的功为 （3）由图丙可知，承担物重的绳子段数n=2。提升物体所做的有用功为 根据机械效率公式，拉力F所做的总功为 拉力F作用的距离为 根据总功公式，拉力F的大小为 拉力F所做功的功率为 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $